文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 新人教版高中物理选修3-3课时作业:18热力学第二定律的微观解释

新人教版高中物理选修3-3课时作业:18热力学第二定律的微观解释

新人教版高中物理选修3-3课时作业:18热力学第二定律的微观解释

新人教版高中物理选修3-3课时作业

课时作业18 热力学第二定律的微观解释

基础巩固

1.下列关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是( )

A.从微观的角度看,热力学第二定律是一个统计规律

B.一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行

C.有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行,有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行

D.在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵会减小

解析:从热力学第二定律的微观本质看,一切不可逆过程总是沿着大量分子热运动无序程度增大的方向进行,B、C错;热力学第二定律是一个统计规律,A对;任何自然过程总是朝着无序程度增大的方向进行,也就是熵增加的方向进行,故D错.

答案:A

2.一定质量的气体被压缩,从而放出热量,其熵( )

A.增大 B.减小

C.不变D.无法确定

解析:气体被压缩过程中,体积减小,分子间的相对位置越来越确定,系统的无序程度越来越小,所以熵减小.

答案:B

3.用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分,A中盛有一定质量的理想气体,B为真空(如图1①所示).现把隔板抽去,A中的气体自动充满整个容器(如图1②所示),这个过程称为气体的自由膨胀.下列说法正确的是( )

图1

A.自由膨胀过程中,气体分子只作定向运动

B.自由膨胀前后,气体的压强不变

C.自由膨胀前后,气体的温度不变

D.容器中的气体在足够长的时间内,能全部自动回到A部分

解析:气体分子永不停息地做无规则运动,故A错,自由膨胀,气体对外不做功,容器绝热,其热传递的能量为零.由热力学定律及其微观解释可知内能不变,温度不变,但由于体积增大,压强减小,故B错C对.由于涉及热现象的宏观过程有方向性.状态总是自发有序向无序变化,故D错.

答案:C

4.(多选)对于孤立体系中发生的实际过程,下列说法中正确的是( )

A.系统的总熵只能增大或不变,不可能减小

B.系统的总熵可能增大,可能不变,还可能减小

C.系统逐渐从比较有序的状态向更加无序的状态发展

D.系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展

解析:根据熵增加原理,在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减少可知,A对,B错;根据热力学第二定律的微观解释可知,一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行,所以C对,D错.

答案:AC

5.(多选)下列说法正确的是( )

A.自然界的实际过程是可逆的

B.功可以全部转变成热

C.自然界中存在着吸热温度增加,但熵值减少的过程

D.系统达平衡时熵值最大,无序程度最高

解析:自然界中的实际过程有方向性,A错;功可以全部转变成热,热不能全部变成功,B对;温度升高,无序度增大,熵增加,C项错.

答案:BD

6.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法正确的是( )

A.气体分子间的作用力增大

B.气体分子的平均速率增大

C.气体分子的平均动能减小

D.气体组成的系统的熵增加

解析:若一气泡从湖底上升到湖面的过程中,分子间的距离变大,气体分子间的作用力(表现为引力)变小,故A错;温度保持不变,故气体分子的平均动能不变,分子的平均速率也就不变,故B、C错;由熵增加原理,可知D对.

答案:D

7.(多选)对“覆水难收”的叙述正确的是( )

A.盛在盆中的水是一种宏观态,因盆子的因素,对应的微观态数目较少,较为有序B.盛在盆中的水是一种宏观态,因盆子的因素,对应的微观态数目较多,较为无序C.泼出的水是一种宏观态,因不受器具的限制,对应的微观态数目较多,较为无序D.泼出的水是一种宏观态,因不受器具的限制,对应的微观态数目较少,较为有序解析:一切自然的过程总是从有序转化为无序,因此盆中的水是有序的,泼出的水是无序的.

答案:AC

综合应用

8.已知一个系统的两个宏观态甲、乙,及对应微观态的个数分别为较少、较多,则下列关于对两个宏观态的描述及过程自发的可能方向的说法中正确的是( ) A.甲比较有序,乙比较无序,甲→乙

B.甲比较无序,乙比较有序,甲→乙

C.甲比较有序,乙比较无序,乙→甲

D.甲比较无序,乙比较有序,乙→甲

解析:一个宏观态对应微观态的多少标志了宏观态的无序程度,从中还可以推知系统自发的方向,微观态数目越多,表示越无序,一切自然过程总沿着无序性增大的方向进行,A 对,B、C、D错.

答案:A

9.在相对封闭的空间环境中(如冰箱内的空间、公共卫生间等),常会充满异味,能否发明一种简单的除味装置,去除这些环境中的异味,且不引起其他的变化,下列判断正确的是( )

A.不符合热力学第一定律,可以去除

B.符合热力学第二定律,可以去除

C.符合热力学第二定律,不可以去除

D.不符合热力学第二定律,不可以去除

解析:异味的产生是由带有异味的气体分子在空气中扩散造成的,根据热力学第二定律,这种大量分子参与的宏观过程是具有方向性的,要逆着这个方向进行,就必然引起其他的变化,即在不引起其他变化的前提下,是不可能让这些带有异味的气体分子重新聚集在一起从而消除异味的.

答案:D

10.如图2所示为一带活塞的气缸,缸内盛有气体,缸外为恒温环境,气缸壁是导热的,现令活塞向外移动一段距离,在此过程中气体吸热,对外做功,此功用W1表示,然后设法将气缸壁及活塞绝热,推动活塞压缩气体,此过程中外界对气体做功用W2表示,则( )

图2

A.有可能使气体回到原来状态,且W1

B.有可能使气体回到原来状态,且W1=W2

C.有可能使气体回到原来状态,且W1>W2

D.不可能使气体回到原来状态,且W1

解析:本题要理解“原来状态”的含义,就是要求变化前后的温度、压强和体积都不发生改变,活塞向外移动气体吸热,对外做功,在回来的过程中绝热,则要回到原位置,就需要做更多的功,故W1

答案:D

11.a、b两个分子分配在容器A、B里共有______个微观态,每个微观态出现的几率为________.那么N个分子分配在l个容器中,共有______个微观态,每个微观态出现的几率为______.

解析:将A、B容器看作一个孤立系统,则每种分配情况可看作一个微观态,如下表:

那么共有4个微观态,且出现微观态的几率为14

,依次推广,可知N 个分子在l 个容器中共有l N 个微观态,每种微观态出现的几率为1l

N . 答案:4 14 l N 1l

N 12.热力学第二定律指出了热传递方向和热功转化方向的不可逆性,这一结论可以从微观角度出发,从统计意义来进行解释.气体自由膨胀的不可逆性可以用几率来说明,如图3所示:

图3

a 、

b 、

c 三个分子在A 、B 两室的分配方式

则(1)a 分子出现在A 室的几率为________;

(2)a 、b 、c 三分子全部回到A 室的几率为________;

(3)N 0个分子全部自动收缩到A 室的几率为________.

解析:a 分子在自由运动后,在A 室、B 室的几率分别为12

,b 分子在A 室、B 室的几率分别为12,c 分子在A 室、B 室的几率为12

,则a 、b 、c 均在A 室的几率为 12×12×12=123=18

假设有N 0个分子,则均在A 室的几率为12N 0

. 答案:12 18 12N 0

13.质量相同、温度相同的水,如图4分别处于固态、液态和气态三种状态下,它们的熵的大小有什么关系?为什么?

图4 水的三种状态的微观结构示意图

解:根据大量分子运动对系统无序程度的影响,热力学第二定律又有一种表述:由大量分子组成的系统自发变化时,总是向着无序程度增加的方向发展,至少无序程度不会减少,这也就是说,任何一个系统自发变化时,系统的熵要么增加,要么不变,但不会减少.质量相同、温度相同的水,可以由固态自发地向液态、气态转化,所以,气态时的熵最大,其次是液态,固态时的熵最小.

14.自然过程的方向性是从有序状态自发地转向无序状态.如何根据这种理论说明热传递和功变热两种过程的不可逆性?

解:在热传递过程中,热量总是从高温物体自发地传向低温物体,直到两物体的温度相同.初始状态,进行热传递的两个物体所组成的系统温度不同,这是比较不均匀的状态,也即比较有序的状态;终了状态,系统的温度相同,这是比较均匀的状态,也即比较无序的状态.所以,热传递过程使系统从比较有序的状态向着比较无序的状态转化.这个过程是自发进行的,而自发进行的过程,总是朝着熵增加的方向进行,也即朝着无序化程度增加的方向进行,所以说,热传递的过程是一个不可逆的过程.

同样,功变热的过程也是不可逆的.这种不可逆性是指功(机械能)可以全部转化为热(内能),而热(内能)却不能自发地全部转化为功.具有机械能的物体可以说处在一种比较有序的状态,随着功变热过程的进行,能量的品质逐渐下降,物体无序化程度在增加,这种从有序自发地转向无序的过程,体现了自然过程的方向性,说明了功变热过程的不可逆性.15.“愿破镜之重圆,冀也无端”,指的是镜子破了之后不可能再恢复到原来破之前的样子,从熵的角度解释镜子破了之后为什么不能自发地重圆.

解:一个孤立系统在由一个状态变到另一个状态的过程中,总熵不会减小,如果过程可逆,则熵不变;如果过程不可逆,则熵增加.破损的镜子所处的宏观状态对应的微观状态较多,出现的概率大,熵大,破镜的过程其熵必然增加,所以破镜的过程不可逆.

高中物理 专题、牛顿第二定律(实验定律)

二、牛顿第二定律(实验定律) ◎知识梳理 1. 定律内容 物体的加速度a跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量m成反比。 2. 公式: 理解要点: ①因果性:F 是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消合 失; ②方向性:a与都是矢量,,方向严格相同; ③瞬时性和对应性:a为某时刻物体的加速度,是该时刻作用在该物体上的合外力。 ○4牛顿第二定律适用于宏观, 低速运动的情况。 ◎例题评析 【例2】如图,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度、合外力的变化情况是怎样的? 【分析与解答】因为速度变大或变小取决于加速度和速度方向的关系, 当a与v同向时,v增大;当a与v反向时,v减小;而a由合外力决定,所以 此题要分析v,a的大小变化,必须先分析小球的受力情况。 小球接触弹簧时受两个力的作用:向下的重力和向上的弹力。在接触的头一阶段,重力大于弹力,小球合力向下,且不断变小(因为F合=mg-kx,而x增大),因而加速度减小(因为a=F/m),由于v方向与a同向,因此速度继续变大。 当弹力增大到大小等于重力时,合外力为零,加速度为零,速度达到最大。 之后,小球由于惯性继续向下运动,但弹力大于重力,合力向上,逐渐变大(因为F=kx-mg=ma),因而加速度向上且变大,因此速度逐渐减小至零。小球不会静止在最低点,以后将被弹簧上推向上运动。 综上分析得:小球向下压弹簧过程,F方向先向下后向上,先变小后交大;a方向先向下后向上,大小先变小后变大;v方向向下,大小先变大后变小。 【注意】在分析物体某一运动过程时,要养成一个科学分析习惯,即:这一过程可否划分为两个或两个以上的不同的小过程,中间是否存在转折点,如上题中弹力等于重力这一位置是一个转折点,以这个转折点分为两个阶段分析。 【例3】如图所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1L2的两根细线上.,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态,现将L2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。 【分析与解答】

大学物理_电磁学公式全集

静电场小结 一、库仑定律 二、电场强度 三、场强迭加原理 点电荷场强点电荷系场强 连续带电体场强 四、静电场高斯定理 五、几种典型电荷分布的电场强度 均匀带电球面均匀带电球体 均匀带电长直圆柱面均匀带电长直圆柱体 无限大均匀带电平面

六、静电场的环流定理 七、电势 八、电势迭加原理 点电荷电势点电荷系电势 连续带电体电势 九、几种典型电场的电势 均匀带电球面均匀带电直线 十、导体静电平衡条件 (1) 导体内电场强度为零;导体表面附近场强与表面垂直。 (2) 导体是一个等势体,表面是一个等势面。 推论一电荷只分布于导体表面 推论二导体表面附近场强与表面电荷密度关系 十一、静电屏蔽 导体空腔能屏蔽空腔内、外电荷的相互影响。即空腔外(包括外表面)的电荷在空腔内的场强为零,空腔内(包括内表面)的电荷在空腔外的场强为零。

十二、电容器的电容 平行板电容器圆柱形电容器 球形电容器孤立导体球 十三、电容器的联接 并联电容器串联电容器 十四、电场的能量 电容器的能量电场的能量密度 电场的能量 稳恒电流磁场小结 一、磁场 运动电荷的磁场毕奥——萨伐尔定律 二、磁场高斯定理 三、安培环路定理 四、几种典型磁场 有限长载流直导线的磁场 无限长载流直导线的磁场 圆电流轴线上的磁场

圆电流中心的磁场 长直载流螺线管内的磁场 载流密绕螺绕环内的磁场 五、载流平面线圈的磁矩 m和S沿电流的右手螺旋方向 六、洛伦兹力 七、安培力公式 八、载流平面线圈在均匀磁场中受到的合磁力 载流平面线圈在均匀磁场中受到的磁力矩 电磁感应小结 一、电动势 非静电性场强电源电动 势 一段电路的电动势闭合电路的电动势 当时,电动势沿电路(或回路)l的正方向,时沿反方向。 二、电磁感应的实验定律 1、楞次定律:闭合回路中感生电流的方向是使它产生的磁通量反抗引起电磁感应的磁通量变化。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的表现。 2、法拉第电磁感应定律:当闭合回路l中的磁通量变化时,在回路中的感应电动势为 若时,电动势沿回路l的正方向,时,沿反方向。对线图,为全磁通。

高中物理-热力学第一定律

高中物理-热力学第一定律 如图,一个质量为m 的T 形活塞在气缸内封闭一定量的理想气体,活塞体积可忽略不计,距气缸底部h 0处连接一U 形细管(管内气体的体积可忽略)。初始时,封闭气体温度为T 0,活塞距离气缸底部1.5h 0,两边水银柱存在高度差。已知水银密度为ρ,大气压强为p 0,气缸横截面积为S ,活塞竖直部分高为1.2h 0,重力加速度为g 。 (1)通过制冷装置缓慢降低气体温度,当温度为多少时两边水银面恰好相平? (2)从开始至两水银面恰好相平的过程,若气体放出的热量为Q ,求气体内能的变化。 【参考答案】(1) (2)0.3h 0(p 0S +mg )–Q 【试题解析】(1)初态时,气体压强,体积V 1=1.5h 0S ,温度为T 0 要使两边水银面相平,气缸内气体的压强p 2=p 0,此时活塞下端一定与气缸底接触,V 2=1.2h 0 设此时温度为T ,由理想气体状态方程有 解得 (2)从开始至活塞竖直部分恰与气缸底接触,体积变小,气体压强不变,外界对气体做功,其后体积不变,外界对气体不做功,故外界对气体做的功W =p 1ΔV =()×0.3h 0S 由热力学第一定律有ΔU =W –Q =0.3h 0(p 0S +mg )–Q 【知识补给】 状态变化与内能变化 中学常见的状态变化主要有等温变化、等容变化、等压变化和绝热变化。 000455p ST p S mg +10mg p p S =+11220p V p V T T =000455p ST T p S mg =+0mg p S +

(1)等温变化:理想气体的内能等于分子动能,不变;一般气体的分子间距较大,分子间作用力为引力,体积增大,则分子势能增大,内能增大。 (2)等容变化:理想气体的内能随温度升高而增大;一般气体分子势能不变,温度升高时分子动能增大,内能增大;体积不变则外界对气体不做功,内能变化只与热传递有关。 (3)等压变化:理想气体的内能随温度升高而增大;一般气体温度升高时,分子平均速率增大,压强不变,则分子数密度应减小,即体积增大,分子势能和分子动能都增大,内能增大。(4)绝热变化:与外界无热交换,内能变化只与体积变化,即外界对气体做的功有关;理想气体的体积增大时,内能减小,温度降低,压强减小;一般气体的体积增大时,内能减小,分子势能增大,分子动能减小,温度降低,压强减小。 下列说法正确的是 A.物体的温度升高,物体内所有分子热运动的速率都增大 B.物体的温度升高,物体内分子的平均动能增大 C.物体吸收热量,其内能一定增加 D.物体放出热量,其内能一定减少 如图所示为密闭的气缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800 J,同时气体向外界放热200 J,缸内气体的 A.温度升高,内能增加600 J B.温度升高,内能减少200 J C.温度降低,内能增加600 J D.温度降低,内能减少200 J 如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,其中A→B和C→D为等温过程,B→C为等压过程,D→A为等容过程。

人教版高中物理(必修1) 知识讲解: 牛顿第二定律(基础)(附答案)

牛顿第二定律【学习目标】 1.深刻理解牛顿第二定律,把握 F a m =的含义. 2.清楚力的单位“牛顿”是怎样确定的. 3.灵活运用F=ma解题. 【要点梳理】 要点一、牛顿第二定律 (1)内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比. (2)公式: F a m ∝或者F ma ∝,写成等式就是F=kma. (3)力的单位——牛顿的含义. ①在国际单位制中,力的单位是牛顿,符号N,它是根据牛顿第二定律定义的:使质量为1kg的物体产生1 m/s2加速度的力,叫做1N.即1N=1kg·m/s2. ②比例系数k的含义. 根据F=kma知k=F/ma,因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小,k的大小由F、m、a三者的单位共同决定,三者取不同的单位,k的数值不一样,在国际单位制中,k=1.由此可知,在应用公式F=ma进行计算时,F、m、a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位. 要点二、对牛顿第二定律的理解 (1)同一性 【例】质量为m的物体置于光滑水平面上,同时受到水平力F的作用,如图所示,试讨论: ①物体此时受哪些力的作用? ②每一个力是否都产生加速度? ③物体的实际运动情况如何? ④物体为什么会呈现这种运动状态? 【解析】①物体此时受三个力作用,分别是重力、支持力、水平力F. ②由“力是产生加速度的原因”知,每一个力都应产生加速度. ③物体的实际运动是沿力F的方向以a=F/m加速运动. ④因为重力和支持力是一对平衡力,其作用效果相互抵消,此时作用于物体的合力相当于F. 从上面的分析可知,物体只能有一种运动状态,而决定物体运动状态的只能是物体所受的合力,而不能是其中一个力或几个力,我们把物体运动的加速度和该物体所受合力的这种对应关系叫牛顿第二定律的同一性. 因此,牛顿第二定律F=ma中,F为物体受到的合外力,加速度的方向与合外力方向相同. (2)瞬时性 前面问题中再思考这样几个问题: ①物体受到拉力F作用前做什么运动? ②物体受到拉力F作用后做什么运动? ③撤去拉力F后物体做什么运动? 分析:物体在受到拉力F前保持静止. 当物体受到拉力F后,原来的运动状态被改变.并以a=F/m加速运动. 撤去拉力F后,物体所受合力为零,所以保持原来(加速时)的运动状态,并以此时的速度做匀速直线运动.

(word完整版)高中物理热学试题及答案

热学试题 一选择题: 1.只知道下列那一组物理量,就可以估算出气体中分子间的平均距离 A.阿伏加徳罗常数,该气体的摩尔质量和质量 B.阿伏加徳罗常数,该气体的摩尔质量和密度 C.阿伏加徳罗常数,该气体的质量和体积 D.该气体的质量、体积、和摩尔质量 2.关于布朗运动下列说法正确的是 A.布朗运动是液体分子的运动 B.布朗运动是悬浮微粒分子的运动 C.布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果 D.温度越高,布朗运动越显著 3.铜的摩尔质量为μ(kg/ mol),密度为ρ(kg/m3),若阿伏加徳罗常数为N A,则下列说法中哪个是错误 ..的 A.1m3铜所含的原子数目是ρN A/μ B.1kg铜所含的原子数目是ρN A C.一个铜原子的质量是(μ / N A)kg D.一个铜原子占有的体积是(μ / ρN A)m3 4.分子间同时存在引力和斥力,下列说法正确的是 A.固体分子间的引力总是大于斥力 B.气体能充满任何仪器是因为分子间的斥力大于引力 C.分子间的引力和斥力都随着分子间的距离增大而减小 D.分子间的引力随着分子间距离增大而增大,而斥力随着距离增大而减小 5.关于物体内能,下列说法正确的是 A.相同质量的两种物体,升高相同温度,内能增量相同 B.一定量0℃的水结成0℃的冰,内能一定减少 C.一定质量的气体体积增大,既不吸热也不放热,内能减少 D.一定质量的气体吸热,而保持体积不变,内能一定减少 6.质量是18g的水,18g的水蒸气,32g的氧气,在它们的温度都是100℃时A.它们的分子数目相同,分子的平均动能相同 B.它们的分子数目相同,分子的平均动能不相同,氧气的分子平均动能大 C.它们的分子数目相同,它们的内能不相同,水蒸气的内能比水大 D.它们的分子数目不相同,分子的平均动能相同 7.有一桶水温度是均匀的,在桶底部水中有一个小气泡缓缓浮至水面,气泡上升过程中逐渐变大,若不计气泡中空气分子的势能变化,则 A.气泡中的空气对外做功,吸收热量 B.气泡中的空气对外做功,放出热量 C.气泡中的空气内能增加,吸收热量 D.气泡中的空气内能不变,放出热量 8.关于气体压强,以下理解不正确的是 A.从宏观上讲,气体的压强就是单位面积的器壁所受压力的大小 B.从微观上讲,气体的压强是大量的气体分子无规则运动不断撞击器壁产生的 C.容器内气体的压强是由气体的重力所产生的 D.压强的国际单位是帕,1Pa=1N/m2

高一物理《牛顿第二定律》知识点讲解

高一物理《牛顿第二定律》知识点讲解 实验:用控制变量法研究:a 与F 的关系,a 与m 的关系 一、牛顿第二定律 1.内容:物体的加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比;a 的方向与F 合的方 向总是相同。 2.表达式:F=ma 或 m F a 合 = 用动量表述:t P F ?=合 揭示了:① 力与a 的因果关系.... ,力是产生a 的原因和改变物体运动状态的原因; ② 力与a 的定量关系.... 3、对牛顿第二定律理解: (1)F=ma 中的F 为物体所受到的合外力. (2)F =ma 中的m ,当对哪个物体受力分析,就是哪个物体的质量,当对一个系统(几个 物体组成一个系统)做受力分析时,如果F 是系统受到的合外力,则m 是系统的合质量. (3)F =ma 中的 F 与a 有瞬时对应关系, F 变a 则变,F 大小变,a 则大小变,F 方向变a 也方向变. (4)F =ma 中的 F 与a 有矢量对应关系, a 的方向一定与F 的方向相同。 (5)F =ma 中,可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个方向合外力的加速度. (6)F =ma 中,F 的单位是牛顿,m 的单位是kg ,a 的单位是米/秒2. (7)F =ma 的适用范围:宏观、低速 4. 理解时应应掌握以下几个特性。 (1) 矢量性 F=ma 是一个矢量方程,公式不但表示了大小关系,还表示了方向关系。 (2) 瞬时性 a 与F 同时产生、同时变化、同时消失。作用力突变,a 的大小方向随着改变,是瞬时的对应关系。 (3) 独立性 (力的独立作用原理) F 合产生a 合;F x 合产生a x 合 ; F y 合产生a y 合 当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就象其它力不存在

最新高中物理动量定理专题训练答案

最新高中物理动量定理专题训练答案 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R =0.1 m ,半圆形轨道的底端放置一个质量为m =0.1 kg 的小球B ,水平面上有一个质量为M =0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m / s 开始向着木块B 滑动,经过时间t =0.80 s 与B 发生弹性碰撞.设两小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,求: (1)两小球碰前A 的速度; (2)球碰撞后B ,C 的速度大小; (3)小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力; 【答案】(1)2m/s (2)v A =1m /s ,v B =3m /s (3)4N ,方向竖直向上 【解析】 【分析】 【详解】 (1)选向右为正,碰前对小球A 的运动由动量定理可得: –μ Mg t =M v – M v 0 解得:v =2m /s (2)对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒,动能守恒: A B Mv Mv mv =+ 222111222 A B Mv Mv mv =+ 解得:v A =1m /s v B =3m /s (3)由于轨道光滑,B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒: 2211 222 B C mv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析,由牛顿第二定律有: 2C N v mg F m R '+= 解得:F N =4N 由牛顿第三定律知,F N '=F N =4N 小球对轨道的压力的大小为3N ,方向竖直向上. 2.质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t 1到达沙坑表面,又经过时间t 2停

高中物理电磁学公式总整理

高中物理電磁學公式總整理 電子電量為19106.1-?庫侖(Coul),1Coul=181025.6?電子電量。 一、靜電學 1.庫侖定律,描述空間中兩點電荷之間的電力 r r q kq r r q q F ??41221221012==πε ,2 2 1221041r q kq r q q F ==πε,229/109Coul m Nt k ??≈ 由庫侖定律經過演算可推出電場的高斯定律kq q A d E E πε40==?=Φ?? 。 2.點電荷或均勻帶電球體在空間中形成之電場 r r kq q F E ?211== ,21r kq q F E == 導體表面電場方向與表面垂直。電力線的切線方向為電場方向,電力線越密集電場強度越大。 平行板間的電場A kq A kq E ππ224= = 3.點電荷或均勻帶電球體間之電位能r q kq U e 2 1= 。本式以以無限遠為零位面。 4.點電荷或均勻帶電球體在空間中形成之電位r kq q U V e 1==。 導體內部為等電位。接地之導體電位恆為零。 電位為零之處,電場未必等於零。電場為零之處,電位未必等於零。 均勻電場內,相距d 之兩點電位差θcos Ed d E V =?=? 。故平行板間的電位差 d A kq Ed V π2==?。 5.電容V C q V q C ?=?= ,,為儲存電荷的元件,C 越大,則固定電位差下可儲存的電荷量就越大。電容本身為電中性,兩極上各儲存了+q 與-q 的電荷。電容同時 儲存電能,C q CV U E 222 2==。

a.球狀導體的電容k r r kq q V q C === ,本電容之另一極在無限遠,帶有電荷-q 。 b.平行板電容kd A A kqd q V q C ππ22== = 。故欲加大電容之值,必須增大極板面積A ,減少板間距離d ,或改變板間的介電質使k 變小。 二、電路學 1.理想電池兩端電位差固定為ε。實際電池可以簡化為一理想電池串連內電阻r 。實際電池在放電時,電池的輸出電壓Ir V -=?ε,故輸出之最大電流有限制,且輸出電壓之最大值等於電動勢,發生在輸出電流=0時。 實際電池在充電時,電池的輸入電壓Ir V +=?ε,故輸入電壓必須大於電動勢。 2.若一長度d 的均勻導體兩端電位差為V ?,則其內部電場d V E ?=。導線上沒有 電荷堆積,總帶電量為零,故導線外部無電場。理想導線上無電位降,故內部電場等於0。 3.克希荷夫定律 a.節點定理:電路上任一點流入電流等於流出電流。 b.環路定理:電路上任意環路上總電位升等於總電位降。 三、靜磁學 1.必歐-沙伐定律,描述長 d 的電線在r 處所建立的磁場 2 0sin 4r Id dB θπμ =,20?4r r Id B d ?= πμ ,A m T /10470??=-πμ 磁場單位,MKS 制為Tesla ,CGS 制為Gauss ,1Tesla=10000Gauss ,地表磁場約為0.5Gauss ,從南極指向北極。 由必歐-沙伐定律經過演算可推出安培定律?=?NI d B 0μ 2.重要磁場公式 無限長直導線磁場 長 之螺線管內之磁場 r NI B πμ20= NI B 0μ=

高中物理热学知识点归纳全面很好

选修3-3热学知识点归纳 一、分子运动论 1. 物质是由大量分子组成的 (1)分子体积 分子体积很小,它的直径数量级是 (2)分子质量 分子质量很小,一般分子质量的数量级是 (3)阿伏伽德罗常数(宏观世界与微观世界的桥梁) 1摩尔的任何物质含有的微粒数相同,这个数的测量值: 设微观量为:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m ; 宏观量为:物质体积V 、摩尔体积V 1、物质质量M 、摩尔质量μ、物质密度ρ. 分子质量: 分子体积: (对气体,V 0应为气体分子平均占据的空间大小) 分子直径: 球体模型: V d N =3A )2(34π 303 A 6=6=ππV N V d (固体、液体一般用此模型) 立方体模型:30=V d (气体一般用此模型)(对气体,d 理解为相邻分子间的平均距离) 分子的数量.A 1 A 1A A N V V N V M N V N M n ====ρμρμ 2. 分子永不停息地做无规则热运动 (1)分子永不停息做无规则热运动的实验事实:扩散现象和布郎运动。 (2)布朗运动 布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的无规则运动。布朗运动不是分子本身的 运动,但它间接地反映了液体(气体)分子的无规则运动。 (3)实验中画出的布朗运动路线的折线,不是微粒运动的真实轨迹。 因为图中的每一段折线,是每隔30s 时间观察到的微粒位置的连线,就是在这短短的30s 内,小颗粒的运动也是极不规则的。 (4)布朗运动产生的原因 大量液体分子(或气体)永不停息地做无规则运动时,对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性是产生布朗运动的原因。简言之:液体(或气体)分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因。 (5)影响布朗运动激烈程度的因素

高中物理动量定理试题经典及解析

高中物理动量定理试题经典及解析 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图所示,静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列,质量均为m ,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L 时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L 时停。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍,重力加速度为g ,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞吋间很短,忽咯空气阻力,求: (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功; (2)人给第一辆车水平冲量的大小。 【答案】(1)-3kmgL ;(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ,则 W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL 即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。 (2)设第一辆车的初速度为v 0,第一次碰前速度为v 1,碰后共同速度为v 2,则由动量守恒得 mv 1=2mv 2 22101122 kmgL mv mv -= - 2 21(2)0(2)2 k m gL m v -=- 由以上各式得 010v kgL = 所以人给第一辆车水平冲量的大小 010I mv m kgL == 2.观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间,就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。(忽略发射底座高度,不计空气阻力,g 取10m/s 2) (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少?(已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力) (2)某次试射,当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块(爆炸时炸药质量忽略

高中物理电磁学和光学知识点公式总结大全

高中物理电磁学知识点公式总结大全 来源:网络作者:佚名点击:1524次 高中物理电磁学知识点公式总结大全 一、静电学 1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力 ,, 由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。 2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场 , 导体表面电场方向与表面垂直。电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。 平行板间的电场 3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。本式以以无限远为零位面。 4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。 导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。 电位为零之处,电场未必等于零。电场为零之处,电位未必等于零。 均匀电场内,相距d之两点电位差。故平行板间的电位差。 5.电容,为储存电荷的组件,C越大,则固定电位差下可储存的电荷量就越大。电容本身为电中性,两极上各储存了+q与-q的电荷。电容同时储存电能,。 a.球状导体的电容,本电容之另一极在无限远,带有电荷-q。 b.平行板电容。故欲加大电容之值,必须增大极板面积A,减少板间距离d,或改变板间的介电质使k变小。 二、感应电动势与电磁波 1.法拉地定律:感应电动势。注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。 感应电动势造成的感应电流之方向,会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。 2.长度的导线以速度v前进切割磁力线时,导线两端两端的感应电动势。若v、B、互相垂直,则 3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法,也就是发电机的基本原理。以频率f 转动的发电机输出的电动势,最大感应电动势。 变压器,用来改变交流电之电压,通以直流电时输出端无电位差。 ,又理想变压器不会消耗能量,由能量守恒,故 4.十九世纪中马克士威整理电磁学,得到四大公式,分别为 a.电场的高斯定律 b.法拉地定律 c.磁场的高斯定律 d.安培定律 马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念,修正了安培定律,使得变动的电场会产生磁场。e.马克士威修正后的安培定律为 a.、 b.、 c.和修正后的e.称为马克士威方程式,为电磁学的基本方程式。由马克士威方程式,预测了电磁波的存在,且其传播速度。 。十九世纪末,由赫兹发现了电磁波的存在。 劳仑兹力。 右手定则:右手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中,若磁力线垂直进入手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向

高中物理专题-热力学定律

高中物理专题-热力学定律 在绝热气缸中封闭着两部分同种类的气体A和B,中间用绝热活塞隔开,活塞用销钉固定着。开始时两部分气体的体积和温度都相同,气体A的质量大于气体B的质量。撤去销钉后活塞可以自由移动,最后达到平衡。关于B部分气体的内能和压强的大小 A.内能增加,压强不变B.内能不变,压强不变 C.内能增加,压强增大D.内能不变,压强增大 【参考答案】C 【试题解析】因为气体A的质量大于气体B的质量,故开始时气体A的压强大于气体B的压强,撤去销钉后,A气体膨胀对B气体做功,故B气体内能增加,压强增大,选C。 【知识补给】 功和内能 (1)气体做功的特征是气体体积的变化,若气体只有压强的变化而无体积的变化,气体不做功。 (2)做功的对象是实物,故气体向真空膨胀不做功。 (3)理想气体被绝热压缩,则内能增加,温度升高,体积减小,压强一定增大;理想气体绝热膨胀,则内能减少,温度降低,压强一定增大。 如图所示,内壁光滑的绝热气缸竖直立于地面上,绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸中,活塞静止时处于A位置。现将一重物轻轻地放在活塞上,活塞最终静止在B位置。则活塞在B位置时与活塞在A位置时相比较

A.气体的内能可能相同 B.气体的温度一定不同 C.单位体积内的气体分子数不变 D.单位时间内气体分子撞击单位面积气缸壁的次数一定增多 如图所示,绝热气缸固定在水平地面上,气缸内用绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。开始时活塞静止在图示位置现用力使活塞缓慢向右移动一段距离,则在此过程中 A.外界对缸内气体做正功 B.缸内气体的内能不变 C.缸内气体在单位时间内作用于活塞单位面积的冲量增大 D.在单位时间内缸内气体分子与活塞碰撞的次数减少 如图所示,用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分,先把活塞锁住,将质量和温度都相同的理想气体氢气和氧气分别充入容器的两部分,然后提起销子,使活塞可以无摩擦地滑动,当活塞平衡时 A.氢气的温度不变B.氢气的压强减小 C.氢气的体积减小D.氧气的温度升高 绝热气缸的质量为M,绝热活塞的质量为m,活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气,气缸中密封一部分理想气体,最初气缸被销钉固定在足够长的光滑固定斜面上。如图所示,现拔去销钉,让气缸在斜面上自由下滑,当活塞与气缸相对静止时,被封气体与原来气缸静止在斜面上时相比较,下列说法中正确的是 A.气体的压强不变B.气体的内能减小

高中物理牛顿第二定律经典例题

牛顿第二运动定律 【例1】物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图3-2所示,在A点物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回,则以下说法正确的是: A、物体从A下降和到B的过程中,速率不断变小 B、物体从B上升到A的过程中,速率不断变大 C、物体从A下降B,以及从B上升到A的过程中,速 率都是先增大,后减小 D、物体在B点时,所受合力为零 的对应关系,弹簧这种特 【解析】本题主要研究a与F 合 殊模型的变化特点,以及由物体的受力情况判断物体的 运动性质。对物体运动过程及状态分析清楚,同时对物 =0,体正确的受力分析,是解决本题的关键,找出AB之间的C位置,此时F 合 由A→C的过程中,由mg>kx1,得a=g-kx1/m,物体做a减小的变加速直线运动。在C位置mg=kx c,a=0,物体速度达最大。由C→B的过程中,由于mgf m′,(新情况下的最大静摩擦力),可见f m>f m′即是最大静摩擦力减小了,由f m=μN知正压力N减小了,即发生了失重现象,故物体运动的加速度必然竖直向下,所以木箱的运动情况可能是加速下降或减速上升,故A、B正确。另一种原因是木箱向左加速运动,由于惯性原因,木块必然向中滑动,故D 正确。 综合上述,正确答案应为A、B、D。 【例3】如图3-11所示,一细线的一端固定于倾角为45°度的光滑楔形滑块A 的顶端p处,细线的另一端栓一质量为m的小球,当滑块以2g的加速度向左运动时,线中拉力T等于多少? 【解析】当小球贴着滑块一起向左运动时,小球受到三个力作用:重力mg、线 中拉力T,滑块A的支持力N,如 图3-12所示,小球在这三个力作用 下产生向左的加速度,当滑块向左

高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案)

高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间,就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。(忽略发射底座高度,不计空气阻力,g 取10m/s 2) (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少?(已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力) (2)某次试射,当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块(爆炸时炸药质量忽略不计),测得前后两块质量之比为1:4,且炸裂时有大小为E =9000J 的化学能全部转化为了动能,则两块落地点间的距离是多少? 【答案】(1)1550N ;(2)900m 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力为F ,设礼花弹上升时间为t ,则: 212 h gt = 解得 6s t = 对礼花弹从发射到抛到最高点,由动量定理 00()0Ft mg t t -+= 其中 00.2s t = 解得 1550N F = (2)设在最高点爆炸后两块质量分别为m 1、m 2,对应的水平速度大小分别为v 1、v 2,则: 在最高点爆炸,由动量守恒定律得 1122m v m v = 由能量守恒定律得 2211221122E m v m v = + 其中 121 4m m = 12m m m =+ 联立解得 1120m/s v =

230m/s v = 之后两物块做平抛运动,则 竖直方向有 212 h gt = 水平方向有 12s v t v t =+ 由以上各式联立解得 s=900m 2.在距地面20m 高处,某人以20m/s 的速度水平抛出一质量为1kg 的物体,不计空气阻力(g 取10m /s 2)。求 (1)物体从抛出到落到地面过程重力的冲量; (2)落地时物体的动量。 【答案】(1)20N ?s ,方向竖直向下(2 )m/s ?, 与水平方向的夹角为45° 【解析】 【详解】 (1)物体做平抛运动,则有: 212 h gt = 解得: t =2s 则物体从抛出到落到地面过程重力的冲量 I=mgt =1×10×2=20N?s 方向竖直向下。 (2)在竖直方向,根据动量定理得 I=p y -0。 可得,物体落地时竖直方向的分动量 p y =20kg?m/s 物体落地时水平方向的分动量 p x =mv 0=1×20=20kg?m/s 故落地时物体的动量 m/s p = =? 设落地时动量与水平方向的夹角为θ,则 1y x p tan p θ= = θ=45°

高中物理电学公式大全

高中物理电学公式总结大全 一.电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷: 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中) 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式) 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 5.匀强电场的场强E=U AB/d 6.电场力:F=qE 7.电势与电势差:U AB=φA-φB,U AB=W AB/q=-ΔE AB/q 8.电场力做功:W AB=qU AB=Eqd 9.电势能:E A=qφA 10.电势能的变化ΔE AB=E B-E A 11.电场力做功与电势能变化ΔE AB=-W AB=-qU AB (电势能的增量等于电场力做功的负值)0 12.电容C=Q/U(定义式,计算式) 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd 14.带电粒子在电场中的加速 (V o=0):W=ΔE K或qU=mV t2/2,V t=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L=V o t(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m 二、恒定电流 1.电流强度:I=q/t 2.欧姆定律:I=U/R 3.电阻、电阻定律:R=ρL/S 4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR 5.电功与电功率:W=UIt,P=UI 6.焦耳定律:Q=I2Rt 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总

高考物理热力学综合题

1.根据热力学定律,下列说法正确的是() A.电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递 B.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 C.科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机 D.对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少,形成“能源危机” 【答案】AB 【考点】热力学第一定律、热力学第二定律 【解析】在外界帮助的情况下,热量可以从低温物体向高温物体传递,A 对;空调在制冷时,把室内的热量向室外释放,需要消耗电能,同时产生热量,所以向室外放出的热量大于从室内吸收的热量,B 对;根据热力学第二定律,可知内燃机不可能成为单一热源的热机,C 错;因为自然界的能量是守恒的,能源的消耗并不会使自然界的总能量减少,D 错。 2.液体与固体具有的相同特点是 (A)都具有确定的形状(B)体积都不易被压缩 (C)物质分子的位置都确定(D)物质分子都在固定位置附近振动 答案:B 解析:液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩,选项B正确。 3.已知湖水深度为20m,湖底水温为4℃,水面温度为17℃,大气压强为1.0×105Pa。当一气泡从湖底缓慢升到水面时,其体积约为原来的(取g=10m/s2,ρ=1.0×103kg/m3) (A)12.8倍(B)8.5倍(C)3.1倍(D)2.1倍 答案:C 解析:湖底压强大约为3个大气压,由气体状态方程,当一气泡从湖底缓慢升到水面时,其体积约为原来的3.1倍,选项C正确。 4. 图6为某同学设计的喷水装置,内部装有2L水,上部密封1atm的空气0.5L,保持阀门关闭,再充入1atm的空气0.1L,设在所有过程中空可看作理想气体,且温度不变,下列说法正确的有 A.充气后,密封气体压强增加 B.充气后,密封气体的分子平均动能增加 C.打开阀门后,密封气体对外界做正功 D.打开阀门后,不再充气也能把水喷光 【答案】AB 【考点】热力学第一定律、热力学第二定律 【解析】在外界帮助的情况下,热量可以从低温物体向高温物体传递,A 对;空调在制冷时,把室内的热量向室外释放,需要消耗电能,同时产生热量,所以向室外放出的热量大于从室内吸收的热量,B 对;根据热力学第二定律,可知内燃机不可能成为单一热源的热机,C 错;因为自然界的能量是守恒的,能源的消耗并不会使自然界的总能量减少,D 错。 5.A.[选修3-3](12分)如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中,和为等温过程,和为绝热过程(气体与外界无热量交换)。这就是著名的“卡诺循环”。

高中物理动量定理专题(问题详解)-word

动量和动量定理的应用 知识点一——冲量(I) 要点诠释: 1.定义:力F和作用时间的乘积,叫做力的冲量。 2.公式: 3.单位: 4.方向:冲量是矢量,方向是由力F的方向决定。 5.注意: ①冲量是过程量,求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量。 ②用公式求冲量,该力只能是恒力,无论是力的方向还是大小发生变化时,都不能用直接求出 1.推导: 设一个质量为的物体,初速度为,在合力F的作用下,经过一段时间,速度变为 则物体的加速度 由牛顿第二定律 可得, 即 (为末动量,P为初动量) 2.动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。 3.公式: 或 4.注意事项: ①动量定理的表达式是矢量式,在应用时要注意规定正方向; ②式中F是指包含重力在内的合外力,可以是恒力也可以是变力。当合外力是变力时,F应该是合外力在这段时间内的平均值; ③研究对象是单个物体或者系统; ④不仅适用于宏观物体的低速运动,也适用与微观物体的高速运动。 5.应用: 在动量变化一定的条件下,力的作用时间越短,得到的作用力就越大,因此在需要增 大作用力时,可尽量缩短作用时间,如打击、碰撞等由于作用时间短,作用力都较大,如冲压工件; 在动量变化一定的条件下,力的作用时间越长,得到的作用力就越小,因此在需要减 小作用力时,可尽量延长作用时间,如利用海绵或弹簧的缓冲作用来延长作用时间,从而减小作用力,再如安全气囊等。 规律方法指导 1.动量定理和牛顿第二定律的比较 (1)动量定理反映的是力在时间上的积累效应的规律,而牛顿第二定律反映的是力的瞬时效应的规律 (2)由动量定理得到的,可以理解为牛顿第二定律的另一种表达形式, 即:物体所受的合外力等于物体动量的变化率。 (3)在解决碰撞、打击类问题时,由于力的变化规律较复杂,用动量定理处理这类问题更有其优越性。 4.应用动量定理解题的步骤 ①选取研究对象; ②确定所研究的物理过程及其始末状态; ③分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况; ④规定正方向,根据动量定理列式; ⑤解方程,统一单位,求得结果。 经典例题透析 类型一——对基本概念的理解 1.关于冲量,下列说法中正确的是() A.冲量是物体动量变化的原因 B.作用在静止的物体上力的冲量一定为零 C.动量越大的物体受到的冲量越大 D.冲量的方向就是物体合力的方向 思路点拨:此题考察的主要是对概念的理解 解析:力作用一段时间便有了冲量,而力作用一段时间后物体的运动状态发生了变化,物体的动量也发生了变化,因此说冲量使物体的动量发生了变化,A对;只要有力作用在物体上,

高中高二物理电学公式大全

高中物理电学公式总结 一.电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷: 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中) 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式) 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 5.匀强电场的场强E=U AB/d 6.电场力:F=qE 7.电势与电势差:U AB=φA-φB,U AB=W AB/q=-ΔE AB/q 8.电场力做功:W AB=qU AB=Eqd 9.电势能:E A=qφA 10.电势能的变化ΔE AB=E B-E A 11.电场力做功与电势能变化ΔE AB=-W AB=-qU AB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式) 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd 14.带电粒子在电场中的加速(V o=0):W=ΔE K或qU=mV t2/2,V t=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L=V o t(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m 二、恒定电流 1.电流强度:I=q/t 2.欧姆定律:I=U/R 3.电阻、电阻定律:R=ρL/S

4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR 5.电功与电功率:W=UIt,P=UI 6.焦耳定律:Q=I2Rt 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P 出/P总 9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成 反比) 电阻关系(串同并反) 10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理(3)使用方法(4)注意事项 11.伏安法测电阻电流表内接法:电流表外接法: 三、磁场 1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位:(T),1T=1N/A 2.安培力F=BIL; 3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪 4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0 (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动, 四、电磁感应 1.感应电动势的大小计算公式: 1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电 磁感应定律, 2)E=BLV垂(切割磁感线运动) 3)E m=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) 4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) 2.磁通量Φ=BS

高中物理动量定理专题训练答案(1)

高中物理动量定理专题训练答案(1) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接,滑道BC 高h =10 m ,C 是半径R =20 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a =4.5 m/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s .取重力加速度g =10 m/s 2. (1)求长直助滑道AB 的长度L ; (2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小; (3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力F N 的大小. 【答案】(1)100m (2)1800N s ?(3)3 900 N 【解析】 (1)已知AB 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即 2202v v aL -= 可解得:2201002v v L m a -== (2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以 01800B I mv N s =-=? (3)小球在最低点的受力如图所示 由牛顿第二定律可得:2C v N mg m R -= 从B 运动到C 由动能定理可知: 221122 C B mgh mv mv =-

解得;3900N N = 故本题答案是:(1)100L m = (2)1800I N s =? (3)3900N N = 点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小. 2.如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R =0.1 m ,半圆形轨道的底端放置一个质量为m =0.1 kg 的小球B ,水平面上有一个质量为M =0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m / s 开始向着木块B 滑动,经过时间t =0.80 s 与B 发生弹性碰 撞.设两小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,求: (1)两小球碰前A 的速度; (2)球碰撞后B ,C 的速度大小; (3)小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力; 【答案】(1)2m/s (2)v A =1m /s ,v B =3m /s (3)4N ,方向竖直向上 【解析】 【分析】 【详解】 (1)选向右为正,碰前对小球A 的运动由动量定理可得: –μ Mg t =M v – M v 0 解得:v =2m /s (2)对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒,动能守恒: A B Mv Mv mv =+ 222111222 A B Mv Mv mv =+ 解得:v A =1m /s v B =3m /s (3)由于轨道光滑,B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒: 2211222 B C mv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析,由牛顿第二定律有: 2C N v mg F m R '+= 解得:F N =4N 由牛顿第三定律知,F N '=F N =4N 小球对轨道的压力的大小为3N ,方向竖直向上.

相关文档
相关文档 最新文档